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VALUTAZIONE DELL’INTRODUZIONE DELLA
STAMPA 3D NEL SETTORE INDUSTRIALE:
CASO MICROPLAST SA
Studente Relatore
Marco Bottani Siegfried Alberton
Corso di laurea Indirizzo di approfondimento
Master of Science in Business Administration
Major in Innovation Management
Progetto
Tesi di master
Manno, gennaio 2015
I
ABSTRACT
Negli ultimi anni, la stampa 3D, nonostante alcune attuali limitazioni e un’adozione ad oggi
ancora relativamente bassa, ha indubbiamente attirato su di sé un forte interesse. Le
aziende che considerano la possibilità di introdurre tale tecnologia devono valutare
attentamente i suoi possibili utilizzi e gli eventuali impatti sulla propria attività. Inizialmente,
mediante l’utilizzo di fonti secondarie e primarie, il seguente lavoro fornisce una
descrizione della tecnologia e del suo stato d’introduzione all’interno del settore industriale
sia internazionale che svizzero e ticinese. Tramite queste informazioni vengono
successivamente identificati i possibili scenari d’introduzione specifici per l’azienda
analizzata. Le attuali limitazioni della stampante 3D nella produzione di grandi quantitativi
e nei materiali utilizzati (Campbell T. et all, 2011) hanno portato a considerare due possibili
applicazioni di tale tecnologia in un’azienda come Microplast SA. Per evitare un impatto
troppo grande sul modello di business, almeno inizialmente, si è deciso di non considerare
la possibilità di usare la tecnologia per produrre direttamente dei prodotti specifici richiesti
dal mercato. Il maggior utilizzo della stampante 3D per la prototipazione nel settore
industriale (Deloitte, 2014; PWC, 2014) e il caso di un’azienda di produzione ad iniezione
plastica come Whale, hanno portato a valutare l’introduzione di tale tecnologia per la
creazione diretta degli stampi con i quali produrre campioni del medesimo materiale del
prodotto finito. Tale possibilità è stata valutata positivamente sia da un punto di vista
strategico che economico. Infatti, la tecnologia permetterebbe a Microplast SA di ottenere
un vantaggio competitivo sulla concorrenza riducendo i tempi ed i costi per i propri clienti.
Inoltre, a livello economico, l’analisi del valore attuale netto risulta positiva e l’analisi del
discounted pay back period indica in meno di 3 anni il tempo necessario a rientrare
dall’investimento. Sulla base dei risultati ottenuti, il consiglio per Microplast SA è dunque
quello di considerare seriamente l’investimento nella stampa 3D.
II
INDICE
ABSTRACT ..................................................................................................................................... I
INDICE ........................................................................................................................................... II
ELENCO DELLE ABBREVIAZIONI .............................................................................................. IV
INDICE DELLE FIGURE ................................................................................................................. V
INDICE DELLE TABELLE ............................................................................................................. VI
1. INTRODUZIONE ...................................................................................................................... 1
2. SCELTE METODOLOGICHE .................................................................................................. 2
2.1 IDENTIFICAZIONE E VALUTAZIONE DEGLI SCENARI ................................................ 3
2.2 RICOSTRUZIONE BUSINESS MODEL .......................................................................... 4
3. LA STAMPA 3D ....................................................................................................................... 5
3.1 DESCRIZIONE DELLA TECNOLOGIA............................................................................ 5
3.2 VANTAGGI E LIMITAZIONI DELL’ADDITIVE MANUFACTURING .................................. 8
3.3 UTILIZZO DELLA STAMPANTE 3D NELL’INDUSTRIA ................................................ 10
3.3.1 La stampa 3D nell’industria svizzera .................................................................... 12
3.3.2 La stampa 3D nell’industria ticinese ..................................................................... 14
3.4 CASE HISTORY: WHALE ............................................................................................. 17
4. INVESTIMENTI INDUSTRIALI ............................................................................................... 18
4.1 METODI PER LA VALUTAZIONE DI UN INVESTIMENTO ........................................... 19
5. MICROPLAST SA ................................................................................................................. 21
5.1 STORIA DELL’AZIENDA ............................................................................................... 22
5.2 BUSINESS MODEL....................................................................................................... 23
6. POSSIBILI SCENARI ............................................................................................................ 26
6.1 PRIMO SCENARIO: PRODUZIONE ............................................................................. 26
6.2 SECONDO SCENARIO: PROTOTYPING ..................................................................... 27
III
7. VALUTAZIONE SCENARIO PROTOTYPING ....................................................................... 28
7.1 MODIFICHE NEL PROCESSO DI AVVIAMENTO PRODUZIONE ................................ 28
7.2 VALUTAZIONE DELL’INVESTIMENTO ........................................................................ 34
8. CONCLUSIONI ...................................................................................................................... 41
BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................ 44
ALLEGATO 1: SONDAGGIO STAMPANTE 3D SETTORE INDUSTRIALE TICINO ................... 46
ALLEGATO 2: PROCESSO ATTUALE DI AVVIAMENTO PRODUZIONE .................................. 47
ALLEGATO 3: CATALOGO OBJET STRATASYS – MECASOFT SA ........................................ 48
IV
ELENCO DELLE ABBREVIAZIONI
3D Three Dimensional
AITI Associazione Industrie Ticinesi
AM Additive Manufacturing
BM Business Model
CAD Computer-Aided Design
DEASS Dipartimento economia aziendale, sanità e sociale
DPBP Discounted Pay Back Period
DTI Dipartimento tecnologie Innovative
FDM Fused Deposition Modeling
FFF Fused Filament Fabrication
IRR Internal Rate of Return
MP3 Moving Picture Experts Group Layer-3 Audio
NPV Net Present Value
PBP Pay Back Period
PFN Posizione Finanziaria Netta
PV Present Value
PWC PricewaterhouseCoopers
ROI Return on Investment
SA Società Anonima
SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana
TIR Tasso Interno di Rendimento
UV Ultraviolet
VAN Valore Attuale Netto
WACC Weighted Average Cost of Capital
V
INDICE DELLE FIGURE
FIGURA 1: FASI DEL LAVORO DI TESI ........................................................................................ 2
FIGURA 2: BUSINESS MODEL CANVAS ...................................................................................... 4
FIGURA 3: PROCESSO GENERALIZZATO DI PRODUZIONE MEDIANTE AM ............................ 5
FIGURA 4: FUSED FILAMENT FABRICATION .............................................................................. 6
FIGURA 5: POLYJET 3D PRINTING .............................................................................................. 7
FIGURA 6: ESEMPIO DI MATERIALE CELLULARE PRODOTTO MEDIANTE ADDITIVE
MANUFACTURING ........................................................................................................................ 8
FIGURA 7: NEI PROSSIMI 3-5 ANNI, VALUTI LA PROBABILITÀ CHE LE APPLICAZIONI 3D
SARANNO UTILIZZATE MAGGIORMENTE PER BASSI VOLUMI E PER PRODOTTI
SPECIALIZZATI ............................................................................................................................ 11
FIGURA 8: NEI PROSSIMI 3-5 ANNI, VALUTI LA PROBABILITÀ CHE LE APPLICAZIONI 3D
SARANNO UTILIZZATE PER GRANDI VOLUMI PRODUTTIVI ................................................... 11
FIGURA 9: COME LA SUA AZIENDA STA ATTUALMENTE UTILIZZANDO LE TECNOLOGIE DI
STAMPA 3D? ............................................................................................................................... 11
FIGURA 10: ANALISI BREAK-EVEN DEI METODI PRODUTTIVI CONVENZIONALI E DELLA
STAMPA 3D ................................................................................................................................. 13
FIGURA 11: POTENZIALE DELLA STAMPANTE 3D DI DIVENTARE UNA TECNOLOGIA
CHIAVE ........................................................................................................................................ 13
FIGURA 12: UTILIZZO CORRENTE DELLA STAMPANTE 3D ..................................................... 14
FIGURA 13: NELLA VOSTRA AZIENDA VIENE UTILIZZATA LA STAMPANTE 3D? ................... 15
FIGURA 14: QUALI SONO LE BARRIERE ALL'INTRODUZIONE DI TALE TECNOLOGIA NELLA
VOSTRA AZIENDA? ..................................................................................................................... 16
FIGURA 15: COME VIENE UTILIZZATA TALE TECNOLOGIA? .................................................. 16
FIGURA 16: BUSINESS MODEL CANVAS MICROPLAST SA ..................................................... 23
FIGURA 17: INTERAZIONI ATTUALI TRA AZIENDA, CLIENTE, PROGETTISTA E STAMPISTA 33
FIGURA 18: INTERAZIONI TRA AZIENDA, CLIENTE, PROGETTISTA E STAMPISTA NELLO
SCENARIO ANALIZZATO ............................................................................................................ 34
VI
INDICE DELLE TABELLE
TABELLA 1: CONFRONTO ECONOMICO TRA L’AVVIAMENTO DELLA PRODUZIONE
ATTUALE E NELLO SCENARIO ANALIZZATO............................................................................ 38
TABELLA 2: ANALISI DEL VALORE ATTUALE NETTO ............................................................... 40
TABELLA 3: ANALISI DEL DISCOUNTED PAY BACK PERIOD .................................................. 41
Marco Bottani
1
1. INTRODUZIONE
Questo lavoro di tesi giunge a conclusione del Master in Business
Administration con major in Innovation Management svolto presso la SUPSI.
All’interno di questo percorso sono stati approfonditi vari aspetti legati
all’innovazione e alla sua gestione tra cui anche elementi tecnologici come la
stampante 3D. Negli ultimi anni, tale tecnologia, nonostante alcune attuali
limitazioni e un’adozione ad oggi ancora relativamente bassa, ha
indubbiamente attirato su di sé un forte interesse. Non per nulla qualcuno
sostiene che tale tecnologia potrebbe addirittura portare ad una “nuova
rivoluzione industriale” visti gli impatti tecnici, economici e sociali che
potrebbe avere. La stampante 3D può infatti avere un potenziale impatto
dirompente sul modo di progettare, produrre, distribuire e vendere i prodotti.
Recenti studi indicano che, tra il 2007 e il 2011, le vendite di stampanti 3D
personali sono aumentate dal 200 al 400 % all’anno (McKinsey, 2013). Il suo
utilizzo è comune tra designer, ingegneri ed architetti i quali progettano
prodotti e creano prototipi. La stampa 3D si sta ritagliando sempre di più uno
spazio anche nella produzione diretta di utensili, stampi e prodotti finali.
Grazie a questi nuovi usi la stampa 3D potrebbe consentire livelli di
personalizzazione di massa senza precedenti oltre a “contrarre” e rendere
meno costose le catene del valore. L’introduzione di tale tecnologia
scardinante, oltre a portare ad innovazioni di prodotto/servizio, potrebbe
avere un forte impatto anche dal punto di vista del business model. Le
aziende che considerano la possibilità di utilizzare la stampa 3D devono
dunque valutare attentamente i possibili utilizzi di tale tecnologia, gli eventuali
impatti sul proprio modello di business ed i relativi risvolti in ottica
ambientale.
Il seguente lavoro vuole indagare le possibili applicazioni di tale tecnologia
all’interno di un’azienda industriale ticinese attiva nello stampaggio ad
iniezione, Microplast SA. Gli obiettivi che si vogliono raggiungere sono i
seguenti:
- descrivere la tecnologia;
- identificare i possibili scenari di introduzione della stampa 3D in
azienda;
- descrivere il business model attuale di Microplast SA;
Marco Bottani
2
- valutare l’investimento dello scenario preso in considerazione sia
in termini economici che di impatti sull’azienda.
2. SCELTE METODOLOGICHE
Nel seguente capitolo sono illustrate le scelte metodologiche effettuate per
ottenere tutte le informazioni necessarie al raggiungimento degli obiettivi
citati in precedenza. Questo lavoro si basa principalmente su di un metodo
qualitativo in cui le informazioni necessarie al raggiungimento degli obiettivi
sono reperite mediante documenti secondari ed interviste puntuali ed è
composto da due fasi principali.
Figura 1: Fasi del lavoro di tesi
Fonte: elaborazione a cura dell’autore
Come si può vedere nella figura 1 , la prima fase è metodologicamente
suddivisa in tre parti. La prima riguarderà l’analisi della letteratura e di altre
fonti secondarie (casi di studio). Mediante questa fase vengono reperite le
informazioni utili la fase successiva in cui, grazie anche al il contatto con
esperti, vengono identificati i possibili scenari di introduzione della stampa
3D in azienda.
Nella seconda fase, viene inoltre ricostruito il del modello di business
dell’azienda Microplast SA tramite lo strumento denominato business model
canvas. Una volta ricostruito il modello vengono analizzati gli scenari sia dal
punto di vista degli impatti sull’azienda sia dal lato economico, mediante una
valutazione dell’investimento.
• Analisi della letteratura e di altre fonti secondarie
• Intervista ad esperti sul tema
• Breve sondaggio sull'introduzione della tecnologia nel settore industriale in ticino
Fase 1
•Identificazione dei possibili scenari
•Ricostruzione modello di business dell'azienda tramite il canvas
• Valutazione degli scenari: impatti sull'azienda e valutazione economica
Fase 2
Marco Bottani
3
2.1 Identificazione e valutazione degli scenari
Come visto in precedenza, per poter identificare dei possibili scenari di
introduzione della stampante 3D nell’azienda Microplast SA, è innanzitutto
necessario descrivere, attraverso fonti secondarie, tale tecnologia. Mediante
la letteratura si fornisce dunque un’idea sul suo funzionamento e sulle
principali tecniche esistenti. Per ottenere ulteriori informazioni riguardanti tale
tecnologia e le possibili applicazioni per un’azienda che si occupa ad
iniezione plastica, è stato contattato Raffaele Ponti, responsabile delle
attività di 3D printing presso il Dipartimento di tecnologie innovative (DTI)
della SUPSI. Inoltre, siccome l’obiettivo finale è quello di offrire una
valutazione dell’investimento per un’azienda industriale, viene dato un
accento allo stato di introduzione della stampante 3D proprio in tale settore.
In questo senso esistono documenti secondari riguardanti l’introduzione di
tale tecnologia nel settore industriale internazionale e svizzero. Risulta più
difficile identificare dei documenti sul tema riguardanti il settore industriale
ticinese. Per ottenere questo genere d’informazioni, nel lavoro viene
utilizzato un breve questionario inoltrato ad una ventina di aziende industriali
facenti parte dell’Associazione Industrie Ticinesi (AITI). In conclusione alla
parte descrittiva della tecnologia, viene dato spazio ad una storia aziendale
nella quale l’introduzione della stampante 3D per l’iniezione plastica ha avuto
successo.
Per ciò che concerne la valutazione del possibile scenario vengono
innanzitutto identificati i cambiamenti che l’introduzione di tale tecnologia
porta. In questo modo è possibile identificare, anche grazie alla ricostruzione
del business model descritta successivamente, eventuali impatti, anche
economici, utili nella valutazione dell’investimento. Per quest’ultimo punto nel
lavoro viene operata una scelta tra i vari metodi a disposizione descritti nel
capitolo 4. Le cifre necessarie per effettuare tale valutazione economica
sono state reperiti in parte grazie all’azienda Microplast SA (dati di bilancio,
ecc.) mentre in parte rivolgendosi direttamente a rivenditori di stampanti 3D
(costo stampante, ecc.). Per quest’ultimo punto è stata contattata
direttamente Stratasys che, attraverso il loro rappresentante in ticino, ha
fornito le informazioni necessarie.
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2.2 Ricostruzione Business Model
Vista la necessità di avere un’idea chiara del funzionamento dell’azienda
Microplast SA, si è deciso di utilizzare uno strumento molto utile per la
ricostruzione del business model dell’azienda, il business model canvas. Lo
strumento in questione (figura 2) è composto da nove blocchi e permette di
rappresentare in un unico foglio e quindi in maniera molto visuale gli elementi
importanti del modello di business dell’azienda.
Figura 2: Business Model Canvas
Fonte: Bottani et al. (2014). Project II: Business Model Innovation &
Entrepreneurship. SUPSI, Manno.
I nove blocchi del Canvas possono essere suddivisi in quattro parti. In alto a
sinistra si trova l’area riguardante i partner chiave, le attività chiave e le
risorse chiave. Nella parte in alto a destra si trova invece l’area dedicata ai
clienti definiti segmenti di mercato, alla relazione che viene instaurata con
loro ed i canali mediante i quali vengono raggiunti. Il blocco al centro,
riguardante la proposta di valore offerta dall’azienda, può essere definito il
più importante e rappresenta un’area a parte. Infine, nell’area bassa del
Canvas troviamo i blocchi riguardanti la struttura dei costi e dei ricavi. Come
possiamo notare nella figura sopra, per riempire ogni singolo blocco vengono
utilizzate delle domande guida.
Key Partners Chi sono i nostri Partner chiave? Chi sono i nostri fornitori chiave? Quali attività chiave svolgono i partner?
Key Activities Quali sono le attività necessarie per la nostra value pro position?
Value Propositions Che tipo di valore forniamo ai client? Quale problema aiutiamo a risolvere? Quali bisogni soddisfiamo? Quale pacchetto di prodotti e servizi offriamo?
Customer Relationships Che tipo di relazione stabiliamo con i segmenti di marcato?
Customer Segments
Per chi stiamo creando valore? Chi sono i nostri clienti più importanti?
Key Resources Quali sono le risorse necessarie per il nostro valore offerto?
Channels
Attraverso quail canali raggiungiamo i clienti? Come sono integrati?
Cost Structure Quali sono i costi più importanti? Quali risorse e attività chiave sono le più costose?
Revenue Streams Per quale valore i clienti vogliono veramente pagare? In che modo stanno pagando?
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La ricostruzione del business model dell’azienda è importante per poter
identificare più facilmente eventuali cambiamenti necessari con l’introduzione
della stampante 3D. Tali possibili cambiamenti potrebbero portare a dei costi
ed andrebbero dunque considerati nella valutazione dell’investimento.
3. LA STAMPA 3D
Lo scopo del seguente capitolo è quello di fornire, attraverso documenti
secondari presenti in letteratura, una panoramica sull’evoluzione tecnologica
della stampa 3D.
3.1 Descrizione della tecnologia
La stampa 3D consiste nella costruzione di oggetti solidi attraverso l’aggiunta
di materiale di base su più strati. Nel contesto produttivo, tale procedimento
prende il nome di “additive manufacturig” (Iris W., 2013). Utilizzando
un’analogia con l’infanzia, tale tecnica produttiva può essere paragonata ad
un bambino che costruisce un oggetto usando i blocchi del Lego. I sistemi di
produzione tradizionali, invece, utilizzano tecniche “sottrattive” e possono
essere paragonati ad un bambino che ritaglia un foglio di carta per creare un
forma (Campbell T. et all, 2011).
Figura 3: Processo generalizzato di produzione mediante AM
Fonte: Campbell T. et al, Could 3D Printing Change the World?
Il processo per la produzione di un oggetto mediante AM, come si può
vedere nella figura 3, inizia con un modello 3D dell’oggetto generalmente
Marco Bottani
6
creato grazie al computer-aided design software1 (CAD) o ad una scansione
dell’artefatto esistente. Successivamente, dei software specializzati tagliano
tale modello in strati trasversali creando un nuovo file che viene inviato alla
macchina la quale, infine, crea l’oggetto formando ogni strato attraverso
l’aggiunta selettiva di materiale.
Attualmente esistono varie tecnologie nei processi di AM, le quali si
differenziano in base al modo in cui viene creato ogni strato. Tra di queste vi
è una tecnica chiamata “Fused Filament Fabrication” (FFF2) la quale
coinvolge l’estrusione di materiale termoplastico o cera attraverso ugelli
riscaldati creando le varie sezioni.
Figura 4: Fused Filament Fabrication
Fonte: Campbell T. et al, Could 3D Printing Change the World?
Come si può vedere nella figura 4, il filamento di materia prima (1) è guidato
da un rullo (2) all’interno di un condensatore (3) il quale viene scaldato fino
ad una temperatura superiore al punto di fusione del filamento. Il materiale è
quindi in grado di fluire liberamente attraverso l’ugello (4). Quando il
materiale raggiunge il substrato, si raffredda ed indurisce. Una volta che il
1 Use of computers in designing, drafting, and/or modeling parts, products, or structures. fonte:
www.businessdictionary.com 2 Termine coniato dai membri del progetto RepRap, equivalente di Fusion Deposition Model (FDM)
coniato da Stratasys, Inc.
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primo strato è completo, la piattaforma di costruzione si abbassa e la
deposizione dello strato successivo inizia. Durante il processo può anche
essere depositato un materiale secondario definito di supporto, così da
permettere la creazione di geometrie complesse (Campbell T. et all, 2011).
Un’ulteriore tecnologia che viene spesso utilizzata è definita “PolyJet 3D
printing”3 (figura 5). Questo processo consiste in un carrello con quattro o più
testine di stampa e lampade a raggi ultravioletti (UV) che attraversa lo spazio
di lavoro depositando minuscole goccioline di fotopolimeri, materiale che si
solidifica quando esposto alla luce UV. Dopo aver effettuato la stampa di un
sottile strato di materiale, il processo si ripete fino a quando l’oggetto 3D non
è completamente formato (Hiemenz J., 2014).
Figura 5: PolyJet 3D Printing
Fonte: www.stratasys.com
Altre tecnologie di AM utilizzano differenti tecniche per creare ogni strato,
come la “Selective Laser Sintering” che utilizza un laser per fondere
selettivamente del metallo o della polvere polimerica oppure il processo
chiamato “inkjet head” che impiega testine a getto d’inchiostro per iniettare il
materiale ed un legante per fondere gli strati di materiale insieme (PWC,
2014).
3 Termine coniato da Stratasys, Inc. La stessa tecnologia viene comunemente chiamata
“Stereolithography”. fonte: Campbell T. et all, Could 3D Printing Change the World?
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3.2 Vantaggi e limitazioni dell’Additive Manufacturing
In determinate situazioni, l’AM offre un buon numero di benefici rispetto alle
tecniche di produzione tradizionali (stampa ad iniezione, colata di metallo,
lavorazione a macchina, ..).
I principali vantaggi sono i seguenti (Campbell T. et all, 2011):
Aumento della complessità
Un beneficio immediato deriva dalla possibilità di creare forme complesse
non producibili in altro modo. I processi di AM permettono ai designer di
inserire selettivamente il materiale dove necessario. È possibile creare
materiale cellulare e strutture forti e resistenti ma allo stesso tempo anche
poco pesanti (figura 6).
Figura 6: Esempio di materiale cellulare prodotto mediante Additive
Manufacturing
Fonte: Campbell T. et al, Could 3D Printing Change the World?
Come visto in precedenza tutti i processi di AM partono direttamente da file
digitali, i quali sono la rappresentazione tridimensionale dei modelli solidi.
Questi processi computerizzati richiedono un basso livello di expertise e
riducono la quantità di interazioni umane necessarie per creare un oggetto.
Infatti, tali processi sono spesso non monitorizzati e permettono dunque di
effettuare delle produzioni durante la notte riducendo drasticamente il tempo
necessario.
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La complessità è gratuita
Nella stampa ad iniezione o nella colata di metallo, un nuovo prodotto
necessita un nuovo stampo. Al contrario AM è un processo che necessita un
singolo strumento, a prescindere dalla geometria desiderata non è
necessario cambiare nessun aspetto del processo. Ciò rende la complessità
gratuita, in quanto non ci sono costi addizionali o lead time tra produrre un
prodotto facile o complesso.
Produzione istantanea a livello globale
La rappresentazione fisica di artefatti attraverso file digitali permette una
rapida distribuzione globale di prodotti. Ciò potrebbe potenzialmente
trasformare la distribuzione di prodotti come successo con la musica
attraverso gli MP3. Un file digitale può infatti essere trasmesso ovunque si
trovi una stampante in grado di creare un prodotto con i parametri contenuti
nel file stesso (dimensione, materiale, ecc.).
Riduzione degli sprechi
I processi di AM sono intrinsecamente “verdi”. Creando i prodotti
aggiungendo materiale strato per strato, solo il materiale necessario viene
utilizzato nel processo riducendo potenzialmente a zero gli sprechi. Questo
va in contrasto con le tecniche di produzione tradizionali che generalmente
generano diversi rifiuti.
La principale limitazione dei processi di AM è che non risultano adatti alla
produzione di massa. Mediamente, tramite AM è possibile creare un cubo di
4 cm in circa un’ora. Al contrario, una macchina a stampaggio ad iniezione è
in grado di produrre molteplici parti simili in meno di un minuto. Nonostante i
processi di AM continuano a migliorare in termini di velocità, è improbabile
che in futuro saranno in grado di produrre quanto le tecnologie a stampaggio.
L’AM si fa preferire quando si desiderano parti personalizzate o quando sono
necessari dei bassi volumi di produzione.
Un’ulteriore limitazione dell’AM risiede nei materiali con i quali è possibile
produrre e nell’uniformità della qualità di produzione. La maggior parte dei
Marco Bottani
10
processi di AM utilizzano dei polimeri che non sono ben caratterizzati e sono
più deboli rispetto a quelli utilizzati nei processi tradizionali (Campbell T. et al,
2011).
3.3 Utilizzo della stampante 3D nell’industria
Per avere ulteriori elementi nell’identificazione dello scenario di introduzione
della stampa 3D, risulta utile verificare come tale tecnologia venga utilizzata
nell’industria.
Un recente studio della PWC (PWC, 2014) ha indagato l’adozione della
stampante 3D nel settore manifatturiero negli Stati Uniti intervistando 120
aziende. Delle imprese intervistate il 66,7% sta sperimentando l’utilizzo di
tale tecnologia o la sta già utilizzando nella creazione di prototipi e nella
produzione di prodotti finiti. Il 24,7% sta pianificando la sua introduzione
mentre solo l’8,6% non ha intenzione di considerare il suo utilizzo.
Come si può vedere nelle figure , i dati dell’indagine confermano quanto
detto in precedenza riguardo alle limitazioni produttive delle tecnologie di AM.
Infatti, la maggior parte delle aziende è concorde con il fatto che le tecnologie
come la stampante 3D verranno utilizzate principalmente per bassi volumi di
produzione e per prodotti specializzati mentre verranno difficilmente utilizzate
per la produzione di grandi volumi.
Marco Bottani
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Figura 7: Nei prossimi 3-5 anni, valuti la probabilità che le applicazioni 3D
saranno utilizzate maggiormente per bassi volumi e per prodotti specializzati
Fonte: PWC, 3D printing and the new shape of industrial manufacturing
Figura 8: Nei prossimi 3-5 anni, valuti la probabilità che le applicazioni 3D
saranno utilizzate per grandi volumi produttivi
Fonte: PWC, 3D printing and the new shape of industrial manufacturing
Nell’indagine della PWC, è stato chiesto alle aziende come utilizzassero tale
tecnologia. Come riportato nella figura 7, il 33%4 non la sta utilizzando
mentre il 28,9% sta sperimentando una sua possibile applicazione. Quello
che è interessante notare è che, di coloro che già la utilizzano, la
maggioranza con il 24.6% la impiega nella creazione di prototipi. Solo lo
0.9%, invece, la utilizza per la produzione di prodotti finiti.
Figura 9: Come la sua azienda sta attualmente utilizzando le tecnologie di
stampa 3D?
4 Il 33% è scomposto, come visto in precedenza, dal 24,7% che sta pianificando l’introduzione della
stampante 3D e dall’8,6% che non ha intenzione di introdurla.
Marco Bottani
12
Fonte: PWC, 3D printing and the new shape of industrial manufacturing
All’interno dell’indagine viene indicato che, nella prototipazione, spesso non è
nella creazione del pezzo che la stampante 3D gioca un ruolo importante, ma
in particolar modo nella creazione di stampi utilizzabili mediante le tecnologie
produttive tradizionali. Questo approccio, già utilizzato molto in settori come
quello aereospaziale e dell’automotive, porta dei benefici in termini di costo e
soprattutto in termini di tempo (PWC, 2014).
3.3.1 La stampa 3D nell’industria svizzera
In un recente studio di Deloitte (Deloitte, 2014), relativo alla trasformazione
digitale dell’industria, sono state intervistate più di 50 aziende del settore
manifatturiero svizzero.
All’interno dello studio è interessante ciò che viene indicato sul breakeven
point dei processi di stampa 3D. Nella figura 10 si può vedere come, allo
stato attuale delle cose, le tecniche produttive tradizionali offrano dei
vantaggi di costo quando i volumi di produzione sono elevati. Al contrario la
stampa 3D risulta attrattiva per bassi volumi. Tuttavia, lo studio asserisce che
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con dei piani di prezzi speciali per i materiali e per le stampanti si potrebbero
ridurre i costi per unità nel lungo periodo.
Figura 10: Analisi break-even dei metodi produttivi convenzionali e della
stampa 3D
Fonte: Deloitte, Industry 4.0 – Challenges and solutions for digital transformation
and use of exponential technologies
Deloitte riporta come vantaggi della stampa 3D rispetto alle tecniche
produttive tradizionali: la capacità di creare forme complicate, la riduzione di
sprechi e la riduzione del time to market. Quest’ultimo punto è dovuto alla
minor necessità di strumenti che permette di risparmiare sul tempo di
sviluppo.
Figura 11: Potenziale della stampante 3D di diventare una tecnologia chiave
Fonte: Deloitte, Industry 4.0 – Challenges and solutions for digital transformation
and use of exponential technologies
Marco Bottani
14
Come si può vedere nella figura 11, il 40% delle aziende manifatturiere
svizzere intervistate è completamente d’accordo sul fatto che la stampante
3D possegga il potenziale per diventare una tecnologia chiave in futuro. Il
24% è abbastanza d’accordo con tale affermazione mentre solo il 12% si
trova in completo disaccordo.
Figura 12: Utilizzo corrente della stampante 3D
Fonte: Deloitte, Industry 4.0 – Challenges and solutions for digital transformation
and use of exponential technologies
Nonostante le aziende manifatturiere svizzere si rendono conto del
potenziale di tale tecnologia solo il 24% delle aziende la utilizza (abbastanza
o fortemente). Al contrario, un’elevata percentuale di aziende (56%) dice di
non utilizzarla. Le interviste svolte all’interno dello studio evidenziano come le
applicazioni di stampa 3D vengano ancora sfruttate nella fase di
prototipazione. Infatti, le imprese la identificano come una delle prime aree in
cui sia possibile introdurre tale tecnologia (Deloitte, 2014).
Per quanto riguarda gli investimenti futuri, il 40% delle aziende intervistate
pianifica di investire o continuare ad investire nella stampa 3D contro il 20%
che non ne ha intenzione.
3.3.2 La stampa 3D nell’industria ticinese
Visto il contesto in cui si inserisce l’azienda Microplast SA è interessante
poter dare uno sguardo anche al Ticino. In questo caso non è stato possibile
identificare dei dati secondari. Per farsi un’idea dello stato d’introduzione
della stampa 3D in Ticino sono state sottoposte due semplici domande (vedi
Marco Bottani
15
allegato 1) a circa una ventina di aziende manifatturiere associate ad AITI
(Associazione Industri Ticinesi). Solo nove aziende hanno risposto, fornendo
comunque alcuni spunti interessanti.
Il primo riguarda l’utilizzo di tale tecnologia, che sembrerebbe ancora poco
diffuso. La maggior parte delle aziende rispondenti (6) affermano infatti di
non utilizzare la stampante 3D (figura 13).
Figura 13: Nella vostra azienda viene utilizzata la stampante 3D?
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
Coloro che non utilizzano tale tecnologia, indicano come motivazione
principale il fatto di non vedere possibili applicazioni nel proprio business.
Inoltre, qualcuno ritiene di avere poche conoscenze della tecnologia. Un altro
aspetto emerso è che le stampanti vengono considerate ancora lente ed
incapaci di produrre grandi quantitativi.
33%
67%
si
no
Marco Bottani
16
Figura 14: Quali sono le barriere all'introduzione di tale tecnologia nella
vostra azienda?
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
È interessante notare che, coerentemente con quanto emerso in
precedenza, le aziende rispondenti che hanno affermato usufruire di tale
tecnologia dicono di utilizzarla per la prototipazione. Unicamente un’azienda
afferma di utilizzarla per la costruzione di prodotti/oggetti non fattibili con i
metodi di produzione tradizionali.
Figura 15: Come viene utilizzata tale tecnologia?
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
0
1
2
3
4
5
Poca o nullaconoscenza della
tecnologiaStampanti troppolente/Non adattealla produzione digrandi quantitativi
Non si vedonopossibili
applicazioni nelproprio business
0
1
2
3
Prototipazione
Costruzione diprodotti/oggetti non fattibilicon i metodi di produzione
tradizionali
Marco Bottani
17
I risultati di questa piccola indagine sul territorio, confermano quanto emerso
negli studi riportati in precedenza. L’introduzione della stampante 3D nelle
aziende manifatturiere è frenata in particolare dalle limitazioni nella
produzione di grandi quantitativi. Infatti, tale tecnologia viene attualmente
utilizzata in particolare nella prototipazione. Sicuramente ciò che emerge è
che questo genere di utilizzo può essere un buon input per effettuare un
primo passo verso tale tecnologia.
3.4 Case history: Whale
Per ciò che riguarda l’utilizzo della stampante 3D nella prototipazione, è
interessante il caso di Whale, azienda nordirlandese produttrice di impianti
idrici e di riscaldamento per applicazioni mobili. Whale ha deciso di usufruire
dell’AM per la produzione di stampi da utilizzare nei macchinari per lo
stampaggio ad iniezione (Stratasys, 2014). L’azienda ha intrapreso questa
strada anche a causa delle limitazioni della stampa 3D nella produzione di
grandi quantitativi e nei materiali utilizzati (Campbell T. et all, 2011).
Gli stampi prodotti mediante AM permettono lo stampaggio di pre-serie o di
piccoli lotti sulle normali macchine da stampa ad iniezione. Il costo di questi
stampi è inferiore rispetto a quelli fatti con altri materiali ma il vantaggio
maggiore del loro utilizzo risiede nella riduzione dei tempi necessari per
predisporre le attrezzature (3D printing creative, 2014). Whale ha annunciato
di essere riuscita, grazie alla produzione di stampi mediante la tecnologia di
stampa 3D di Stratasys, ad accelerare il time to market riducendo il lead time
per la produzione fino al 95%. Inoltre, rivela di aver ottenuto una riduzione
dei costi per gli stampi dell’87%.
Jim Sargent, responsabile dei servizi tecnici di Whale, spiega che l’azienda
riesce a realizzare gli stampi per iniezione in meno di 24 ore mediante la
tecnologia PolyJet di Stratasys, potendo dunque produrre velocemente pre-
serie o prototipi con più materiali plastici utilizzati per i prodotti finiti.
È interessante segnalare che Whale offre inoltre un servizio di prototipazione
rapida a clienti esterni, anche in settori come l’automobilistico e
l’aerospaziale (Stratasys, 2014).
Marco Bottani
18
4. INVESTIMENTI INDUSTRIALI
La valutazione degli investimenti è un’attività complessa in quanto,
generalmente, richiede delle previsioni su eventi economici lontani nel tempo
e coinvolge delle risorse economiche non indifferenti. Nel caso specifico della
valutazione d’investimenti industriali, si vuole indicare la possibile redditività
economica dell’investimento mediante la considerazione del suo reddito
annuo netto e del costo totale richiesto (costi fissi e costi variabili). Pur
considerando un determinato grado d’incertezza dei risultati, l’obiettivo ultimo
delle valutazioni dell’investimento è di fornire indicazioni utili agli investitori.
A questo punto è importante definire cos’è un investimento e le sue varie
tipologie. Si è ritenuta interessante la definizione d’investimento fornita da un
professore della facoltà d’ingegneria dell’Università “La Sapienza” di Roma:
“Un investimento può essere considerato come uno scambio di risorse nel
tempo: a fronte di risorse variamente impegnate nel tempo (in generale
economiche, ma non solo), attraverso l’effettuazione di un investimento si
cerca di avere un ritorno di risorse (in generale economiche) variamente
distribuite nel tempo di entità tale da giustificare l’effettuazione dell’attività”
(Fedele L., 2009).
Generalmente, gli investimenti così definiti possono essere classificati in
base ai seguenti parametri (Fedele L,, 2009):
- Natura dell’investimento;
- Dimensione dell’investimento;
- Distribuzione temporale delle entrate e delle uscite;
- Regime nel quale si considera effettuato l’investimento.
Per questo lavoro di tesi è importante definire la natura dell’investimento che
si vuole valutare. Nel caso specifico, l’introduzione della stampante 3D in
azienda è un investimento che trova applicazione diretta nel mondo
industriale distinguendosi dunque da altre tipologie (immobiliari, ecc.). In
Marco Bottani
19
letteratura, questi generi d’investimento vengono ulteriormente classificati nel
modo seguente (Dean J., 1951; Fedele L., 2009; Costantino F., Di Gravio G.,
2013):
- Investimenti di espansione: vengono effettuati per aumentare la
capacità produttiva;
- Investimenti di ammodernamento: vengono effettuati generalmente
per la sostituzione di impianti con altri tecnologicamente più avanzati;
- Investimenti di sostituzione: vengono effettuati per sostituire impianti al
termine della loro durata fisica;
- Investimenti di innovazione: vengono effettuati per produrre nuovi
prodotti o modificare quelli esistenti;
- Investimenti di miglioramento ambientale: vengono effettuati con lo
scopo di migliorare l’ambiente di lavoro.
Nelle fasi successive del lavoro, si andranno ad identificare le possibili
applicazioni di tale tecnologia nel contesto aziendale di Microplast SA. Al
momento non si è dunque in grado di definire con certezza lo scopo finale di
tale investimento. Tuttavia è possibile immaginare che riguarderà un
investimento di espansione o d’innovazione.
4.1 Metodi per la valutazione di un investimento
La valutazione degli investimenti può essere affrontata con vari metodi
illustrati in letteratura.
Come visto in precedenza, gli investimenti sono caratterizzati da diverse
entrate ed uscite che avvengono con tempistiche differenti. La spesa può
verificarsi unicamente all’avvio del progetto (costo iniziale) o protrarsi nel
tempo. Anche i redditi possono verificarsi in un unico periodo o, come spesso
accade, distribuirsi per tutta la durata dell’investimento. Uno strumento a
disposizione per la sua valutazione, è dunque quello di analizzare le entrate
Marco Bottani
20
e le uscite da un’ipotetica cassa associata all’investimento (analisi dei flussi
di cassa).
Altri metodi a diposizione per la valutazione degli investimenti possono
essere così suddivisi (Fedele L,, 2009):
- metodi semplici;
- metodi precisi.
I primi, come indica la loro definizione, sono più facili da attuare ma meno
rigorosi. I metodi rigorosi si differenziano in quanto considerano
l’attualizzazione dei valori economici.
Tra i metodi semplici troviamo, per esempio, il “Pay Back Period” (PBP) cioè
il metodo del recupero del capitale, o il metodo del tasso medio di redditività
(ROI). Il primo consiste nel trovare il periodo, a fronte di un reddito medio
annuo, dopo il quale viene recuperato il capitale investito. Il secondo consiste
nel calcolare l’indice del “ritorno dell’investimento”.
Per ciò che riguarda i metodi precisi, i principali suggeriti in letteratura sono i
seguenti (Fedele L,, 2009):
- metodo del valore attuale (Present Value – PV; valore attuale - VA) o
del valore attuale netto (Net Present Value – NPV; valore attuale netto
- VAN);
- metodo del tasso di redditività attualizzato (Internal Rate of Return –
IRR; tasso interno di rendimento - TIR);
- metodo del periodo di recupero attualizzato (Discounted Pay Back
Period – DPBP);
- metodo di Fisher.
Attraverso il metodo del valore netto attuale, si valuta l’utilità complessiva
dell’investimento sommando tutte le entrate ed uscite, attualizzandole ad un
medesimo periodo ( ). Secondo tale metodo, l’investimento può
essere accettato se VAN > 0. Per l’utilizzo del metodo del valore attuale netto
è necessario determinare un tasso di attualizzazione.
Marco Bottani
21
Il tasso interno di rendimento (TIR), viene definito come quel particolare
valore del tasso di attualizzazione che rende il valore attuale di tutti i flussi di
cassa uguale al costo iniziale dell’investimento (Costantino F., Di Gravio G.,
2013). Matematicamente lo si ottiene riconsiderando l’equazione del VAN
uguagliata a 0. La differenza principale tra i due metodi è che nel caso del
TIR non vi è la necessità di calcolare nel dettaglio il tasso di rendimento.
Per perfezionare il PBP visto in precedenza, nel metodo del Discounted Pay
Back Period (DPBP) viene introdotto il fattore tempo. I flussi di cassa
vengono attualizzati mediante un determinato tasso permettendo di calcolare
in maniera più accurata il periodo necessario a recuperare l’investimento.
Il metodo di Fisher viene invece utilizzato per comparare due investimenti.
Operativamente tale metodo valuta il tasso interno di rendimento sulla
differenza tra i flussi di cassa dei due progetti in esame.
Costo medio ponderato del capitale
Per l’investitore, il costo medio ponderato del capitale (Weighted Average
Cost of Capital – WACC) è il tasso di remunerazione del capitale investito. Il
capitale è composto da due parti:
- Capitale dei terzi;
- Capitale proprio (equity).
Il primo è la parte di capitale prestata all’azienda ed influisce sul costo
effettivo del denaro. Il secondo è la somma della quota di rendimento senza
rischio e di una parte di premio al rischio.
Il tasso del capitale proprio va calcolato mentre quello del capitale dei terzi
può essere considerato come imposto dal mercato.
5. MICROPLAST SA
Il seguente capitolo ha l’intento approfondire l’azienda oggetto del lavoro.
Dopo una breve descrizione della storia aziendale verrà descritto il suo
business model mediante l’utilizzo dei nove blocchi del canvas.
Marco Bottani
22
5.1 Storia dell’azienda
L’azienda Microplast viene fondata nel 1968 dal signor Nerone Savoldo, il
quale si occupa inizialmente di stampaggio ad iniezione plastica con un’unica
pressa. La missione dell’azienda è fin da subito quella di stampare con alta
precisione parti in plastica per prodotti tecnici.
Nel 1973 la seconda generazione dell’azienda rappresentata dal figlio Ivan
Savoldo, spinge l’impresa a diventare una realtà ben più strutturata fino al
raggiungimento di ben 18-20 presse attive nel 1993. In quegli anni l’azienda
diventa una SA e si trasferisce a Caslano.
Purtroppo, nel 2002, Ivan Savoldo scompare prematuramente. La
conduzione dell’azienda viene affidata a Cristina Tavazzi Savoldo, moglie di
Ivan, e David Disarò. Quest’ultimo, in Microplast dal 1992, è l’attuale
Direttore operativo dell’azienda. Nonostante le difficoltà iniziali, l’impresa,
negli anni a cavallo tra il 2003 ed il 2008, vive i suoi anni di maggior crescita.
In quel periodo si lavora su tre turni ed il fine settimana, mentre il fatturato ha
una crescita annua del 30%.
Dal 2009 ad oggi, l’azienda ha dovuto confrontarsi con un declino graduale.
Nonostante l’acquisto di un’immobile a Mezzovico, la crisi economica globale
crea delle difficoltà importanti. Microplast SA perde il cliente più importante
(70% del fatturato nel 2008) e negli ultimi anni deve affrontare una drastica
riduzione del fatturato (-65% in 5 anni) e dei propri collaboratori.
Marco Bottani
23
5.2 Business Model
La figura 16 è la rappresentazione grafica del business model dell’azienda. I
singoli blocchi del canvas sono successivamente approfonditi.
Figura 16: Business Model Canvas Microplast SA
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
La figura 16 è la rappresentazione grafica, attraverso il canvas, del business
model attuale dell’azienda.
Di seguito sono riportate delle brevi descrizioni dei singoli blocchi:
Value proposition
L’azienda Microplast SA è specializzata nella produzione di micro-parti di
plastica in cui la precisione è fondamentale. Grazie all’esperienza maturata in
quarantacinque anni di attività, è in grado di garantire la qualità e la
precisione necessarie. Il fatto di essere un’azienda svizzera, aiuta a
trasmettere quest’immagine anche verso l’estero. Infine, la sua storia
aziendale gli permette di garantire al cliente affidabilità e credibilità. In questo
<Key Partners Fornitori di materie prime (2 o 3)
Stampisti (2)
Progettista (1)
Banca
Key Activities Stampaggio ad iniezione
Specifiche design stampi
Manutenzione stampi
Altro: tampografia, saldatura
Certificazioni (ISO 9001, ISO 13485 kit medicali)
Value Propositions Precisione
Qualità del prodotto
Cura del dettaglio
Expertise (45 anni
d’attività)
Customer Relationships
Relazioni dirette
Sito internet
Customer Segments Elettronica, micromeccanica,
medicale, ..
80% aziende in Ticino
20% aziende estere
Aziende con stamperia
interna ed aziende senza
Key Resources Fisiche:
Presse ed altri macchinari
Stabile di 1000 m2
Materie prime di qualità
Umane:
Attrezzista
Direttore operativo
Controllo qualità
Channels Contatto diretto (di
persona, telefonico, ..)
Cost Structure Materie prime
Personale
Manutenzione macchinari
Revenue Streams Volume pezzi stampati
Ricavi da vendita stampi
Marco Bottani
24
caso giocano un ruolo importante le varie certificazioni ottenute negli anni
(ISO 9001, ISO 13485).
Costumer Segments
L’azienda si rivolge a clienti appartenenti a diversi settori che possono essere
definiti tecnici. Prevalentemente si tratta di imprese operanti in settori quali
l’elettronica, la micromeccanica, il medicale, l’automotive, ecc. L’offerta si
rivolge sia a clienti ticinesi, i quali raggiungono l’80% del fatturato, sia a
clienti esteri, per il restante 20% (in particolare Italia). È interessante la
distinzione tra clienti che possiedono una stamperia interna e quelli che non
la possiedono. Generalmente, chi possiede una stamperia interna, tende a
delegare a terzi la produzione di parti di plastica più complesse dove viene
richiesta un’elevata precisione. In passato l’azienda si è affidata a pochi
clienti molto grandi che garantivano grandissima parte del fatturato. Questo
ha portato, come visto in precedenza, a delle difficoltà nel momento in cui il
rapporto con questi clienti è terminato. Attualmente l’azienda sta cercando di
differenziare maggiormente la clientela proprio per evitare che queste
situazioni si ripetano in futuro.
Customer Relatioships - Channels
La relazione tra l’azienda ed i propri clienti è gestita principalmente in
maniera diretta. Ciò vuol dire che, non essendoci un responsabile
commerciale dedicato alle vendite, il rapporto con la propria clientela è
gestito direttamente dal direttore operativo della azienda. Nel 2009
Microplast ha deciso di non continuare la partecipazione alle fiere di settore,
in quanto le ritiene poco produttive in rapporto al costo che comportano. Nel
corso degli anni l’azienda si è abituata ad ottenere ordini attraverso un
marketing passivo. Il sito Internet aziendale è utilizzato unicamente come un
vetrina e dunque difficilmente genera nuove opportunità di business.
Key resources
Le risorse chiave dell’azienda possono essere suddivise in risorse fisiche e
risorse umane. Attualmente il personale di otto unità è così suddiviso:
- Un direttore operativo;
Marco Bottani
25
- Una responsabile delle risorse umane e della contabilità;
- Una persona dedicata all’organizzazione degli ordini;
- Un’attrezzista;
- Due persone in produzione;
- Due persone dedicate al controllo qualità.
Per come è organizzata l’azienda, l’attrezzista, che si occupa della
manutenzione e delle modifiche agli stampi, è assolutamente considerata
una risorsa chiave così come il direttore operativo che conosce
perfettamente l’azienda ed i clienti attuali. Per ciò che riguarda le risorse
fisiche, è molto importante l’immobile di 1'000 m2. Oltre ad esso sono
fondamentali i macchinari ad iniezione (presse) e quelli relativi alla
tampografia e la saldatura ad ultrasuoni. Sono considerate importanti anche
le materie prime di qualità.
Infine, tra le risorse chiave può essere inserito l’unico stampo di proprietà
dell’azienda. Tale stampo è stato acquistato di recente con lo scopo di
produrre capsule del caffè mercato quest’ultimo ritenuto interessante
dall’impresa.
Key Activities
L’attività chiave principale dell’azienda è ovviamente lo stampaggio ad
iniezione. Un’altra attività importante per l’azienda è quella gestita
dall’attrezzista e che riguarda la manutenzione degli stampi. Ci sono inoltre
attività successive allo stampaggio, come la tampografia e la saldatura, che
permettono di fornire un valore aggiunto al prodotto. Infine, tutti i processi
aziendali sono gestiti in modo da garantire la qualità ed il mantenimento delle
certificazioni come ISO 9001.
Key Partners
Tra i partner chiave troviamo i fornitori di materia prima (polimeri). Sono molti
e spesso vengono messi in concorrenza per la medesima fornitura. Risultano
importanti proprio per la qualità della materia prima che forniscono. Altre du
figure chiave, soprattutto in relazione all’eventuale investimento nella
stampante 3D, sono il progettista e lo stampasti. Il primo è fondamentale per
Marco Bottani
26
quanto riguarda la modellazione matematica in 3D degli stampi mentre il
secondo è colui che crea gli stampi in acciaio indispensabile per la
produzione, tramite iniezione plastica, dell’azienda. È importante indicare che
tutti gli stampi restano di proprietà dei clienti in quanto si occupano
personalmente del loro.
Cost structure – Revenue streams
I principali costi per l’azienda riguardano l’approvvigionamento di materie
prime, il personale e la manutenzione dei vari macchinari.
Per ciò che riguarda le entrate, i ricavi maggiori giungono ovviamente dallo
stampaggio ad iniezione, attività core dell’azienda. Altri ricavi vengono
generati dalla vendita e manutenzione straordinaria degli stampi.
6. POSSIBILI SCENARI
In base alle informazioni raccolte nella prima fase ed alla ricostruzione del
business model dell’azienda Microplast SA, si procederà ora alla descrizione
di due possibili scenari d’introduzione della stampa 3D. Più precisamente per
identificare i due scenari è stato tenuto in considerazione lo stato attuale
della tecnologia, il principale utilizzo attuale nel settore manifatturiero, storie
di successo e la struttura attuale dell’azienda. Quest’ultimo aspetto, come si
vedrà, porterà alla valutazione dell’investimento unicamente per uno dei due
scenari possibili.
6.1 Primo scenario: Produzione
Come visto in precedenza la stampa 3D anche definita AM, potrà avere nel
breve futuro un impatto importante sull’economia. Tale tecnologia porterà
indubbiamente a significanti innovazioni di prodotto e servizio (Rayna T.,
Striukova L., 2014). Infatti tra i suoi vantaggi principali c’è il fatto di poter
produrre forme complesse non riproducibili con le tecniche tradizionali.
Inoltre il passaggio dal design alla produzione del prodotto finito è molto
breve (Campbell T. et all, 2011). Per un’azienda come Microplast SA una
possibilità sarebbe dunque quella di effettuare l’investimento nella stampante
3D con l’intento di produrre prodotti specifici richiesti dal mercato. Questo
Marco Bottani
27
vorrebbe dire ampliare il proprio business model modificando la propria value
proposition. Pur trattandosi di un cambiamento interessante, si è stabilito che
risulta troppo complesso da attuare nel breve periodo. Infatti nella
ricostruzione del BM attuale dell’azienda, è emerso che non è presente una
figura in grado di utilizzare il CAD. Manca dunque la parte fondamentale
legata al design dei prodotti. Inoltre l’azienda è abituata a lavorare sulla
produzione di grandi quantitativi sfruttando le economie di scala. Allo stato
attuale della tecnologia, la stampante 3D risulta vantaggiosa rispetto alle
tecniche tradizionali nella produzione di bassi volumi (Deloitte, 2014). Questo
cambiamento implicherebbe dunque delle modifiche al BM troppo importanti
da applicare nel breve periodo. Inoltre non avendo mai utilizzato tale
tecnologia bisognerebbe calcolare il tempo necessario per prendere
confidenza con essa. Nonostante tale scenario possa restare interessante
nel lungo periodo, si è deciso, anche per ragioni di tempo, di non valutarne
l’investimento.
6.2 Secondo scenario: Prototyping
Il secondo scenario che, stando a quanto emerso nella fase precedente,
risulta il più interessante, è quello dell’utilizzo della tecnologia per la
prototipazione rapida. Nel settore manifatturiero, è proprio per questo utilizzo
che la stampante 3D sembrerebbe giocare un ruolo importante (PWC, 2014).
Inoltre, sempre come indicato in precedenza, le imprese manifatturiere in
Svizzera identificano nella prototipazione una delle prime aree in cui sia
possibile introdurre tale tecnologia (Deloitte, 2014). L’utilizzo della stampa 3D
per il prototyping è possibile in due modi che, per semplicità, possono essere
definiti diretto ed indiretto. Nel primo caso la stampante 3D viene utilizzata
direttamente nella prototipazione. Ciò vuol dire che partendo dal modello
matematico (3D) di un prodotto è possibile produrlo direttamente con tale
tecnologia. In questo modo il cliente può velocemente farsi un’idea di come
potrebbe risultare, a livello principalmente visivo, il prodotto finito.
Attualmente, vi sono tuttavia delle limitazioni legate principalmente ai
materiali utilizzabili con la stampante 3D, i quali impediscono di ottenere una
pre-serie o un prototipo esattamente uguale a come verrebbe con le tecniche
Marco Bottani
28
tradizionali (Campbell T. et all, 2011). Per ovviare a questa problematica vi è
la via, per così dire indiretta, attuata con successo da Whale. In questo caso
la stampante 3D viene utilizzata per la creazione di stampi da utilizzare con
le presse ad iniezione. Questi stampi permettono di produrre dei campioni
con il medesimo materiale del prodotto finito. In questo caso si andrebbero a
modificare alcuni elementi del processo attuale per l’avviamento della
produzione (vedi allegato 2) riducendo il costo ma in particolare il tempo per
la creazione dei campioni. Lo scenario in questione avrebbe bisogno di pochi
cambiamenti nel BM dell’azienda ma potrebbe portare ad un vantaggio
competitivo nei confronti della concorrenza. Queste sono le ragioni principali
che hanno spinto a valutare proprio lo scenario relativo alla creazione,
mediante stampante 3D, di stampi da utilizzare con macchinari ad iniezione
plastica.
7. VALUTAZIONE SCENARIO PROTOTYPING
In una prima parte del seguente capitolo, per identificare i cambiamenti
necessari per attuare questo scenario, si è trovato utile confrontare il
processo attuale per avviare la produzione di un determinato prodotto con
quello che potrebbe essere una volta inserita la nuova tecnologia in azienda.
Questo lavoro permette inoltre di individuare più facilmente eventuali risparmi
a livello di costo e di tempo in modo da poter valutare l’investimento.
7.1 Modifiche nel processo di avviamento produzione
Processo attuale
Come si può vedere nell’allegato 2, la fase 1 del processo attuale riguarda gli
input che, nel caso dell’azienda in questione, possono essere suddivisi in
queste tre casistiche:
1. Il cliente giunge dall’azienda con un campione del prodotto che
desidera (caso raro);
2. Il cliente giunge dall’azienda con il modello matematico (3D) del
prodotto che desidera;
Marco Bottani
29
3. Il cliente giunge dall’azienda con il disegno 2D del prodotto che
desidera.
Nel primo caso il cliente porta con sé un campione del prodotto che vorrebbe
produrre e si aspetta da parte dell’azienda un’offerta (fase 2) che confronterà
con altre offerte richieste. Negli altri due casi la differenza principale risiede
nel fatto che non esiste ancora un campione fisico del prodotto ma
unicamente il modello matematico 3D o il disegno 2D. Ciò vuol dire che il
cliente potrebbe da una parte richiedere direttamente il preventivo mentre
dall’altra potrebbe voler vedere un campione del prodotto (fase 1b). In
quest’ultimo caso l’azienda si affida attualmente al Dipartimento di tecnologie
innovative della SUPSI dove è possibile ottenere dei prototipi creati
direttamente con la stampante 3D. L’azienda a questo punto può dunque
fornire, insieme all’offerta, un campione del prodotto da visualizzare. Nel
caso in cui l’offerta venga accettata, i costi sostenuti per la prototipazione
sono a carico dell’azienda. In caso contrario il rapporto s’interrompe e i costi
sono fatturati direttamente al cliente. È bene sottolineare che praticamente
ogni offerta subisce un riesame nel quale vengono eventualmente inseriti
degli sconti o delle clausole particolari.
Una volta che il cliente accetta l’offerta, l’azienda si rivolge ad un progettista il
quale, mediante il campione fornito dal cliente piuttosto che il modello
matematico 3D o il disegno 2D, si occupa di creare il modello matematico
(3D) dello stampo. Tale modello giungerà successivamente allo stampista, il
quale si occuperà di creare lo stampo in acciaio. Tutti i costi generati in
questa fase risultano a carico del cliente.
La fase successiva consiste nella produzione di campioni in modo da
permettere al cliente di verificare se il prodotto rispecchia ciò che desidera.
Tale produzione è svolta direttamente dallo stampista e richiede non meno di
un mese. In questo caso è importante dettagliare quanto viene fatto dallo
stampista. Quest’ultimo crea inizialmente un portastampo che funge da
supporto per lo stampo stesso, successivamente crea la così detta matrice
pilota necessaria per produrre i campioni. Il contratto con il cliente prevede
che anche i costi generati in questa fase sono a suo carico.
Marco Bottani
30
Il cliente riceve successivamente i campioni così da poterli verificare ed
eventualmente testare. In quest’ultima opportunità risiede la grande
differenza tra i prototipi creati direttamente con la stampante 3D ed i prototipi
creati mediante i macchinari ad iniezione plastica. Nel primo caso, viste le
limitazioni dei materiali ampiamente citate in precedenza, non vi è la
possibilità di testare il prototipo ma unicamente l’opportunità di vederlo con i
propri occhi. La possibilità di creare, mediante gli stampi creati con la
stampante 3D, campioni del medesimo materiale del prodotto finito, come
vedremo successivamente, sarà decisamente rilevante nello scenario
analizzato.
Se i campioni soddisfano il cliente l’azienda riceve dallo stampista lo stampo
definitivo e può effettuare quella che viene definita la “produzione 0” in cui
viene prodotto un numero più elevato di pezzi così da permettere al cliente di
verificare un’ultima volta il prodotto. Se a questo punto il cliente conferma
definitivamente l’idoneità degli articoli, è possibile avviare la produzione dei
pezzi da lui richiesti. Un aspetto importante da tenere in considerazione
riguarda il fatto che praticamente nella totalità dei casi, sia dopo la visione dei
campioni che dopo la “produzione 0”, il cliente richiede delle modifiche allo
stampo. Ciò può avvenire per due ragioni, il cliente riscontra un errore
commesso dallo stampista nella creazione dello stampo in acciaio, oppure si
rende conto che quanto da lui disegnato non è ciò di cui realmente ha
bisogno. Nel primo caso i costi delle modifiche risultano a carico dello
stampista mentre nel secondo caso “l’errore” è del cliente stesso che dovrà
dunque sostenere personalmente i costi delle modifiche. Una volta corretto lo
stampo è necessario produrre nuovamente dei campioni. Se il cliente è
soddisfatto si può effettuare una nuova “produzione 0” con cui permettere al
cliente di verificare ulteriormente l’idoneità degli articoli. Se la risposta è
finalmente positiva, si può partire con la produzione in base ai quantitativi
richiesti mentre in caso contrario verrà modificato nuovamente lo stampo.
Bisogna anche tenere in considerazione che, come mostrato nel processo, il
cliente non soddisfatto dei campioni o della “produzione 0” potrebbe decidere
di interrompere il rapporto e non partire con la produzione definitiva.
Ovviamente in questo caso il cliente dovrà sostenere i costi fino a quel punto.
Marco Bottani
31
Cambiamenti nel processo
L’introduzione della stampante 3D in azienda potrebbe modificare in parte il
processo di avviamento della produzione appena descritto. È utile identificare
i vari cambiamenti seguendo le singole fasi.
Fino alla decisione del cliente di accettare o meno l’offerta stilata dall’azienda
non vi sono particolari modifiche se non che, con una stampante 3D in casa,
sarebbe possibile creare personalmente dei campioni nel caso fossero
richiesti (fase 1b).
I cambiamenti più importanti avvengono una volta che l’offerta è accettata.
Da quel momento è necessario ottenere il portastampo dallo stampista e il
modello matematico 3D dello stampo per la produzione del prodotto. Come
visto in precedenza, attualmente in azienda non vi è nessuno in grado di
utilizzare strumenti che permettono la modellazione matematica in 3D. Le
possibilità in questo caso sono le seguenti:
- assumere qualcuno con le competenze necessarie;
- formare qualcuno interno all’azienda;
- affidarsi all’esterno.
La prima possibilità non è percorribile in quanto l’azienda non ha intenzione
di assumere personale in più, almeno nel breve periodo. Nel secondo caso,
sarebbe plausibile formare l’attuale attrezzista all’utilizzo del CAD. Tale
figura, come visto in precedenza, è una risorsa chiave dell’azienda e
possiede ottime conoscenze degli stampi. Pur trattandosi di una possibilità
interessante, si è deciso di valutare unicamente l’ultima ipotesi per, almeno
inizialmente, ridurre il più possibile l’impatto sulla situazione attuale
dell’azienda. Nell’ultimo caso, infatti, la possibilità è quella di affidarsi
direttamente al progettista per ottenere il modello matematico 3D dello
stampo. Stratasys, azienda che produce la stampante utilizzabile per la
produzione degli stampi, segnala alcune best practice da tenere in
considerazione durante il design dello stampo (Zonder L., Sella N., 2013). Il
progettista dev’essere a conoscenza del fatto che lo stampo viene
Marco Bottani
32
inizialmente creato con la stampante 3D e va dunque informato su tali best
practice.
Dal momento in cui l’azienda ha a disposizione il modello matematico può,
facilmente ed in maniera molto rapida, crearsi lo stampo in-house da
montare sulle macchine ad iniezione e produrre così i campioni. Anche nella
creazione degli stampi, del loro montaggio e del loro utilizzo sulle macchine
ad iniezione, Stratasys indica alcune best practice da tenere in
considerazione (Zonder L., Sella N., 2013). Inoltre, fornisce dei consigli per
quei casi in cui gli stampi vadano rifiniti, operazione che in azienda può
tranquillamente svolgere l’attrezzista. Il cliente, grazie ai campioni, può
dunque verificare il prodotto ed eventualmente richiedere delle modifiche che
ritiene necessarie. In questo caso sarà sufficiente che il progettista apporti
tali modifiche direttamente al modello matematico 3D dello stampo per
poterlo nuovamente creare con la stampante 3D e montarlo sulle macchine.
Impatto dei cambiamenti
Nella prima fase (1b), anche se marginale, vi è un risparmio di tempo. Infatti
grazie alla stampante 3D è possibile, se richiesto, creare un campione visivo
del prodotto direttamente in azienda. Nelle fasi successive vi è un notevole
risparmio di tempo nella creazione dei campioni dovuto al fatto che, per
questa fase, non è più necessario avere lo stampo in acciaio. In base a
quanto visto su alcune aziende che utilizzano già la tecnologia 3D per creare
gli stampi con cui produrre i campioni, si può ipotizzare che quest’ultimi
possano giungere nelle mani dei clienti in non più di 2 giorni rispetto ai tre
mesi attuali. Questo grande risparmio di tempo è possibile perché
attualmente bisogna attendere che lo stampista prepari la matrice pilota in
acciaio, mentre con la stampante 3D il tutto avverrebbe più velocemente.
Inoltre, grazie agli stampi creati con la stampante 3D si andrebbe a ridurre
notevolmente il numero di prove e test necessari allo stampista e si andrebbe
praticamente ad azzerare la necessità di apportare modifiche sullo stampo
definitivo. Infatti, siccome i campioni sono prodotti prima di creare lo stampo
in acciaio le eventuali modifiche vanno a toccare unicamente il modello
matematico 3D dello stesso stampo riducendo il costo ma soprattutto il
Marco Bottani
33
tempo per effettuarle. Un altro aspetto da considerare nella riduzione del
tempo necessario per partire con la produzione definitiva riguarda le
interazioni tra l’azienda e lo stampista che andrebbero a ridursi.
Figura 17: Interazioni attuali tra azienda, cliente, progettista e stampista
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
Nella figura 17 sono rappresentate le interazioni attuali tra l’azienda, il
cliente, il progettista e lo stampista. Le interazioni che coinvolgono
quest’ultimo, come si può notare, sono molte nel processo attuale. L’azienda
deve innanzitutto inviare il modello matematico in 3D dello stampo (4).
Successivamente, dopo i 3 mesi citati in precedenza, lo stampista è in grado
di inviare i campioni all’azienda (5). Dopo che il cliente li ha visionati, lo
stampista viene nuovamente contattato per un eventuale conferma o,
praticamente sempre, per la necessità di modifiche (8). In quest’ultimo caso
è necessario ritornare al punto 5 con notevole dispendio di tempo. Invece,
nel caso di una conferma, l’ultima interazione tra l’azienda e lo stampista
riguarda l’invio dello stampo definitivo (9). È importante sottolineare che nella
figura 17 non vengono riportate le eventuali interazioni telefoniche che
possono avvenire tra il punto 4 e 9.
Azienda Stampista
4) Invio modello matematico (3D) dello stampo
9) Invio stampo definitivo
Cliente
1) Invio modello matematico (3D)o disegno 2D del prodotto
6) Invio campioni
7) Conferma (ev. richiesta modifiche)
10) Invio «produzione 0"
11) Conferma definitiva
Progettista
2) Invio modello matematico (3D)o disegno 2D del prodotto
3) Invio modello matematico (3D)dello stampo
5) Invio campioni
8) Conferma o richiesta modifiche
Marco Bottani
34
Grazie all’introduzione della stampante 3D le interazioni tra l’azienda e lo
stampista si riducono a tre (figura 18). Ciò avviene perché quest’ultimo si
occupa unicamente della creazione dello stampo definitivo in acciaio e non
della produzione dei campioni facendo si che l’interazione 5 nella situazione
attuale (figura 17) vada a cadere.
Figura 18: Interazioni tra azienda, cliente, progettista e stampista nello
scenario analizzato
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
Un’interazione che si inserisce è quella riguardante il portastampo. L’azienda
in questo modo ha un maggior controllo delle fasi di prototipazione potendo
curare in maniera più efficace gli aspetti legati alla qualità e riduce il tempo
necessario per partire con la produzione definitiva. Inoltre, come descritto
successivamente, occupandosi direttamente della produzione di campioni
può acquisire un vantaggio economico.
7.2 Valutazione dell’investimento
Per la valutazione economica dell’investimento nella stampante 3D per
Microplast SA, è stata operata una scelta tra i metodi descritti nel capitolo 4.
Per l’azienda è interessante “confrontare” tale investimento con la possibilità
Azienda Stampista6) Invio modello matematico (3D)dello stampo
7) Invio stampo definitivo
Cliente
1) Invio modello matematico (3D)o disegno 2D del prodotto
4) Invio campioni
5) Conferma (ev. richiesta modifiche)
8) Invio «produzione 0"
9) Conferma definitiva
Progettista
2) Invio modello matematico (3D)o disegno 2D del prodotto
3) Invio modello matematico (3D)dello stampo
2) Invio portastampo
Marco Bottani
35
di non fare nulla e rimanere nella situazione di status quo. Nel caso specifico
si è dunque scelto di utilizzare inizialmente il metodo del VAN. Come indicato
in letteratura, il criterio che determina la possibile scelta di “accettare o
rifiutare” l’investimento consiste nell’accettarlo se il suo valore attuale netto è
maggiore o uguale a zero (Bierman H., Smidt S., 1984). Inoltre per l’azienda
può risultare interessante avere un’idea sul tempo necessario a recuperare
l’investimento. Per questa ragione e siccome per l’utilizzo del metodo VAN
viene calcolato il tasso di sconto (WACC) per l’attualizzazione dei flussi di
cassa generati dall’investimento, si è deciso di utilizzare anche il metodo del
DPBP.
Dati economici utilizzati
Per poter effettuare la valutazione dell’investimento la prima cosa da sapere
è il suo valore. Attraverso la consultazione di alcuni casi di studio è emerso
che la tecnologia migliore per la creazione di stampi per l’iniezione plastica
con la stampante 3D è la Polyjet. Più specificatamente le aziende che
producono prodotti simili a quelli di Microplast SA, utilizzano stampanti della
serie “Objet” di Stratasys. Di questa serie esistono sette stampanti così
distribuite:
- Objet 260 Connex 1, Connex 2, Connex 3
- Objet 350
- Objet 500 Connex 1, Connex 2, Connex 3
Le differenze principali tra queste macchine riguardano le dimensioni
massime raggiungibili del prodotto stampato, i materiali utilizzabili e la
capacità di stampare più materiali contemporaneamente. Le objet 260
possono costruire i modelli di dimensioni più piccoli (255 × 252 × 200 mm)
mentre le 500 quelli più grandi (490 × 390 × 200 mm). Per ciò che riguarda i
materiali è importante indicare che il materiale digitale ABS, che resiste a
temperature elevate, è utilizzabile unicamente con le Connex 2-3 e con la
Objet 350. Quest’ultima può anche stampare più materiali
contemporaneamente come le Connex 3.
Marco Bottani
36
Per identificare la stampante sulla quale investire, bisogna dunque capire
quali sono le prestazioni minime necessarie per creare gli stampi da
utilizzare nell’iniezione plastica. Il primo aspetto fondamentale è la necessità
dello stampo di sopportare temperature elevate, ciò vuol dire che il materiale
da utilizzare è l’ABS digitale. Per questo motivo si possono già escludere le
stampanti che non utilizzano questo materiale, la Objet 260 Connex 1 e la
Objet 500 Connex1. Le dimensioni massime necessarie per l’azienda sono
100x200x50 e non risulta dunque necessario optare per stampanti che
raggiungono dimensioni elevate. Queste ragioni hanno portato a selezionare
la Objet 260 Connex2 la quale ha un costo di circa 150'000 CHF (allegato 3).
A questa cifra va aggiunto un 15% per i costi di formazione, per la
manutenzione, per il supporto della stampante (per una corretta funzione ed
areazione) e per il Waterjet (strumento necessario per il lavaggio dei pezzi)5.
Una volta definito l’investimento iniziale, è necessario identificare i flussi di
cassa relativi ad esso. In questo senso il primo aspetto da tenere in
considerazione è che nel nuovo processo sarebbe l’azienda a creare i
campioni da fornire al cliente per permettergli di verificare che il prodotto
vada bene. L’azienda a questo punto, producendo lei i campioni, fatturerebbe
direttamente tale costo con la possibilità di applicare un margine. Nel
produrre personalmente i campioni vanno però tenuti in considerazione i
relativi costi. Tali costi comprendono il portastampo fornito dallo stampista, la
progettazione e la creazione dello stampo 3D (materiale, ore di stampa per
l’ammortamento, manutenzione e pulizia stampi). Un’ulteriore elemento da
tenere in considerazione sono i vari test e modifiche da effettuare sugli
stampi. Dal momento che gli stampi vengono creati con la stampante 3D e i
campioni prodotti dall’azienda, le eventuali modifiche richieste dal cliente
andrebbero fatte direttamente sul modello matematico (3D) rispetto alla
situazione attuale in cui è lo stampista che se ne occupa. In questo caso ci
sarebbe sia un risparmio di tempo che di costo.
La tabella 1 rappresenta il confronto tra i costi ed i tempi necessari per la
produzione di uno stampo definitivo a 6 cavità nella situazione attuale e
5 Cifre ed informazioni ottenute da Mecasoft SA rappresentante di Stratasys per il ticino.
Marco Bottani
37
nell’eventuale attuazione dello scenario. Le cifre sono state in parte indicate
dal direttore operativo dell’azienda mentre per altre è stato preso in
considerazione un caso di un prodotto uguale riportato da Stratasys (Zonder
L., Sella N., 2013). Nell’esempio preso in considerazione per entrambe le
situazioni è necessario un portastampo del valore di 2'000 CHF. La
progettazione attualmente coinvolge principalmente il progettista ma in parte
lo stampista il quale deve verificare alcuni dettagli prima di partire con la
produzione della matrice pilota. Questa fase con l’utilizzo della stampante 3D
avrebbe un costo di 1'000 CHF rispetto ai 1'600 CHF attuali. Mediante la
stampa 3D, la produzione della matrice pilota o stampo come definito
all’interno di questo lavoro, avrebbe un costo di 800 CHF (Zonder L., Sella
N., 2013). Tale cifra comprende il costo del materiale, le ore di stampa e le
ore di pulizia dello stampo. Questo lavoro effettuato dallo stampista ha
attualmente un costo di 2'500 CHF. Infine, vi sono i test e le modifiche
necessarie a soddisfare il cliente. Nella situazione attuale tali test e modifiche
vanno effettuati sullo stampo in acciaio e pesano il 20 % dei costi
precedentemente sostenuti. Nel caso della stampante 3D si è presa in
considerazione l’eventualità peggiore in cui lo stampo (matrice pilota)
andrebbe rifatto completamente. Come si può vedere nella tabella 1, lo
scenario analizzato permetterebbe una riduzione dei costi quasi del 40%. Vi
è pure un notevole risparmio di tempo con addirittura una riduzione del 93%.
Marco Bottani
38
Tabella 1: Confronto economico tra l’avviamento della produzione attuale e
nello scenario analizzato
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
Questo risparmio del 40% dei costi dei clienti offre all’azienda la possibilità di
applicare un margine superiore ai ricavi da stampi rispetto a quello attuale
che si attesta al 5%. La situazione permetterebbe di aumentare tale margine
del 20% riducendo comunque del 15% i costi che il cliente deve sostenere.
Un’ultima importante considerazione riguarda il fatto che l’azienda non è
nella situazione di sostenere l’investimento da sola e che una banca non
presterebbe una cifra così alta. Per questo motivo, come già avvenuto in
passato, l’investimento sarà valutato considerando l’acquisto della stampante
3D mediante leasing tramite una società esterna. Ciò vuol dire che al flussi di
cassa ottenuto va sottratto il canone del leasing il cui tasso d’interesse
determinerà il costo del denaro nel calcolo del tasso di attualizzazione.
Prezzi in CHF
Fase/operazione Costi Tempi Costi Tempi
Portastampo 2'000 2'000
Progetto 1'600 1'000
Matrice pilota 2'500 800
Prove, test, modifiche 1'220 800
Totale 7'320 30 gg 4'600 2 g
Risparmio -37% -93%
Attuale Scenario
Marco Bottani
39
Tasso d’attualizzazione
Per poter procedere con il calcolo del VAN, oltre all’investimento e il suo
flusso di cassa, è necessario calcolare il tasso d’attualizzazione. La formula
del WACC è la seguente:
6
kd = kd(1 – t) costo del debito
ke costo del capitale proprio
D debito (finanziario netto o PFN)
E equity (capitale proprio)
Nel caso specifico l’azienda è da più di tre anni che non distribuisce dividendi
agli azionisti. Per questa ragione il costo del capitale proprio può essere
uguagliato a 0. Ciò fa si che per calcolare il tasso di attualizzazione è
sufficiente risolvere la prima parte della formula. Sono dunque necessari i
dati relativi al debito (finanziario netto o PFN), al capitale proprio e al costo
del debito. Il tasso di attualizzazione in base ai dati dell’azienda è dell’11%7.
Valore attuale netto
Come visto in precedenza, l’investimento iniziale corrisponde a 172'500 CHF
(150'000 + il 15%). Prendendo come riferimento un contratto recente di
leasing finanziario stipulato dall’azienda, si ipotizza tale situazione:
- Leasing su 6 anni
- Tassa di stipulazione di 15’120 CHF (IVA 8% inclusa)
- Tasso d’interesse 8%
- Canone mensile del leasing finanziario 2'568 CHF (IVA 8% inclusa)
6 Fonte: slides di Cristina Soppelza, Strategic Financial Analisys – Master in Business Administration
con Major in Innovation Management SUPSI 7 Per ragioni di confidenzialità non è stato riportato il calcolo con le cifre contabili esatte.
Marco Bottani
40
I costi annuali legati al leasing stipulato con la società esterna sono dunque
30'816 CHF.
Secondo l’azienda, con riduzione dei costi e tempi ottenuta grazie alla
stampante 3D è plausibile ipotizzare un aumento di stampi venduti in un
anno, quantificati in almeno 3. Inoltre, come visto in precedenza, alla vendita
degli stampi può essere attribuito un 20% di margine in più che l’azienda può
fatturare al cliente. L’azienda, tenendo in considerazione gli anni 2012 e
2013 ha prodotto in media 15 stampi. Lavorando sulla voce a conto
economico dell’azienda “ricavi da vendita stampi”, emerge che, aggiunto il
margine del 20%, il ricavo annuo medio di uno stampo è di 13'023 CHF. Ciò
porta, nell’analisi del VAN, a considerare un ricavo annuo di 39'069 CHF.
Medianti i costi ed i ricavi che l’investimento genera è possibile identificare il
flusso di cassa annuale che si attesta a + 8'253 CHF.
Con questi dati ed il tasso d’attualizzazione è possibile effettuare l’analisi del
valore netto attuale (tabella 2)
Tabella 2: Analisi del valore attuale netto
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
Come si può vedere nella tabella sopra, i flussi di cassa generati dall’utilizzo
della stampante 3D in azienda permettono di ottenere un VAN positivo al
termine del contratto di leasing. Per avere un’idea del tempo necessario a
recuperare l’investimento nella sua totalità, attraverso i flussi di cassa
generati dall’utilizzo della stampante 3D, è possibile utilizzare il metodo
DPBP.
Anno Flussi di cassa
0 -15'120 1 -15120
1 8'253 0.901 7436
2 8'253 0.812 6701
3 8'253 0.731 6033
4 8'253 0.659 5439
5 8'253 0.593 4894
6 8'253 0.535 4415
19798
Marco Bottani
41
Discounted Pay Back Period
Grazie al tasso di attualizzazione precedentemente calcolato è possibile
svolgere il DPBP per identificare il tempo necessario all’azienda per rientrare
completamente dall’investimento. Come si può vedere nella tabella 3, il
tempo necessario per rientrare completamente dall’investimento è di poco
inferiore a 3 anni.
Tabella 3: Analisi del Discounted Pay Back Period
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
8. CONCLUSIONI
Limiti della tesi
Innanzitutto è bene indicare alcuni limiti delle analisi effettuate. Nella parte
descrittiva della tecnologia e più precisamente sull’introduzione della
tecnologia nel settore industriale in Ticino, la breve indagine inviata ad una
ventina di aziende facenti parte di AITI ha ottenuto un tasso di risposta
piuttosto basso. Le informazioni si basano sulle risposte di sole nove aziende
e vanno dunque relativizzati.
Per ciò che riguarda la valutazione economica dell’investimento è importante
sottolineare che alcune cifre utilizzate, pur pertinenti, si basano su ipotesi,
indicazioni e percentuali fornite sia dall’azienda che da coloro che vendono
stampanti 3D. Tali cifre potrebbero dunque anche variare modificando in
parte i risultati delle analisi.
Anno Flussi di cassa Somma progressiva
0 -15'120 1 -15120 -15'120
1 8'253 0.901 7436 -7'684
2 8'253 0.812 6701 -983
Marco Bottani
42
Risultati
Questo lavoro ha evidenziato dei vantaggi nell’introduzione della stampante
3D in azienda per la creazione di stampi. Tale utilizzo permette infatti di
ridurre notevolmente i tempi per la produzione dei campioni da sottoporre al
cliente che, come visto, sono fondamentali per poter partire con la
produzione definitiva. Nel caso specifico si è calcolato, per uno stampo a 6
cavità, una riduzione del tempo del 93% passando da circa trenta giorni a
due. In questo modo il cliente in brevissimo tempo ha la possibilità di
verificare se il prodotto rispecchia quanto desiderato. Oltre alla riduzione dei
tempi, si è stabilita anche una riduzione dei costi fino al 40% dovuta al minor
costo di produzione dello stampo e delle varie modifiche che vanno sempre
effettuate sullo stampo in acciaio. Il valore aggiunto offerto al cliente porta
diversi effetti positivi per l’azienda. Innanzitutto garantisce un vantaggio
competitivo rispetto alla concorrenza. Inoltre, poter produrre i campioni
direttamente in azienda, evita di dover anticipare parte dei soldi allo
stampista. Una delle problematiche attuali dell’azienda è che una volta
mostrati i campioni al cliente, dopo i trenta giorni minimi necessari,
quest’ultimo, se non soddisfatto, può decidere di interrompere il rapporto.
Questo, secondo l’azienda, avviene poichè il cliente non è disposto ad
aspettare ulteriori giorni in più per ottenere quanto desiderato. Tale
situazione, avendo anticipato i soldi allo stampista, porta un effetto negativo
sul cash cycle8. Generalmente, infatti, il cliente tende a ritardare i pagamenti
di quanto dovuto fino a quel punto.
A livello economico, l’introduzione della stampante 3D per la creazione di
stampi e la conseguente diminuzione dei costi dei clienti, permette
all’azienda di applicare un margine maggiore sulla vendita degli stampi. Il
consiglio, almeno fino al rientro dall’investimento, è quello di aumentare il
margine attuale (5%) fino al 25%. Da una parte questo permette di garantire
comunque al cliente una riduzione del 15% del costo attuale e dall’altra di
ottenere dei ricavi dall’introduzione della tecnologia. Il valore aggiunto che
l’azienda può offrire, derivato dalla riduzione dei costi e dei tempi, può
8 Periodo che intercorre tra le uscite di denaro (acquisto materia prima) e le entrate di denaro
(pagamento dei clienti)
Marco Bottani
43
portare ad acquisire nuovi clienti e quindi aumentare ulteriormente i ricavi.
L’analisi del VAN indica infatti un risultato positivo al termine dei 6 anni del
contratto di leasing. Mentre l’analisi del DPBP evidenzia come siano
necessari meno di tre anni per rientrare dall’investimento.
L’utilizzo della stampante 3D nella fase di avviamento della produzione, visti i
grandi vantaggi che porta all’azienda, può sicuramente essere considerata
una delle prime aree in cui introdurre tale tecnologia nel breve periodo.
Successivamente, acquisendo maggiore esperienza, si potrebbe arrivare a
sfruttarla anche in altri modi. In futuro non è infatti esclusa la possibilità di
integrare all’interno dell’azienda competenze nel design con strumenti come
CAD attraverso la formazione o l’assunzione. La stampante 3D a questo
punto potrebbe essere anche utilizzata per le fasi di sviluppo o addirittura la
produzione di nuovi prodotti.
Per tutte le ragioni sopra-elencate si consiglia all’azienda di prendere
seriamente in considerazione l’investimento in questa tecnologia.
Prossimi passi
Per facilitare la decisione dell’azienda si vuole fornire un consiglio su come
procedere. Mecasoft SA, rappresentante di Stratasys per il Ticino, offre
l’opportunità di poter testare gli stampi prodotti mediante stampante 3D. È
infatti possibile richiedere una preventivo per la realizzazione di uno stampo.
Una volta accettato il preventivo, l’azienda può dunque testare lo stampo
direttamente in azienda e verificare di persona il suo funzionamento. Se
l’impresa dovesse successivamente decidere di acquistare la stampante 3D,
il costo dello stampo verrebbe dedotto dal prezzo d’acquisto. Questa
opportunità garantirebbe all’azienda la possibilità di testare personalmente gli
stampi creati con tale tecnologia e facilitare dunque la decisione.
Marco Bottani
44
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Marco Bottani
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www.stratasys.com, consultato ripetutamente
Master Thesis
46
ALLEGATO 1: SONDAGGIO STAMPANTE 3D SETTORE INDUSTRIALE TICINO
Master Thesis
47
ALLEGATO 2: PROCESSO ATTUALE DI AVVIAMENTO PRODUZIONE
Processo attuale di avviamento produzione
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CostiAvviamento produzioneChi?
Cliente con il campione (raro)
Cliente con modello matematico (3D)
Cliente con disegno in 2D
Creazione campione mediante stampante 3D presso SUPSI DTI
Sottoposizione offerta
Accettazione offerta?
NO
Creazione stampo per la produzione del
prodotto
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Creazione campioni Accettazione
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Modifiche allo stampoAccettazione
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Partenza produzione
Chiusura rapporto
Riesame dell’offerta
Produzione serie 0SI
Accettazione prodotto?
SISI
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Progettazione stampo (modello matematico 3D)
Master Thesis
48
Fonte: Elaborazione a cura dell’autore
ALLEGATO 3: CATALOGO OBJET STRATASYS – MECASOFT SA